Microsoft Ignite 2023: IoT, robótica y el futuro de Industria 4.0

Introducción

Cuando la gente piensa en "robótica", a menudo imagina máquinas hostiles sacadas de películas de ciencia-ficción. Esa percepción está muy lejos de la realidad de la robótica industrial, explicó Rene Schulte, director de innovación global en Valorem Reply, durante su keynote en Microsoft Ignite 2023. Enfatizó que el Internet de las Cosas Robóticas —combinando IoT, realidad mixta (MR) y robótica— es un impulsor clave de la revolución Industria 4.0.

Las cosas autónomas demuestran valor

A pesar de la larga historia de vehículos guiados automatizados (AGVs) en fábricas, las empresas descubrieron que los AGVs requieren infraestructura dedicada —cables, marcas y carriles predefinidos— lo que añade costes iniciales significativos. Robots móviles autónomos (AMRs) resuelven este problema. Los AMRs navegan libremente, usan sensores onboard y cuentan con sistemas de evitación de colisiones, reduciendo drásticamente gastos de infraestructura.

Marek Matuszewski, manager en Cluster Reply GmbH & CO. KG, destacó que el boom de robótica está impulsado por caída de precios de hardware y auge de robots móviles. Comparó un ejemplo doméstico común: la aspiradora robótica moderna equipada con sensores LiDAR. Estos dispositivos son esencialmente nodos edge IoT móviles.

Robots móviles equipados con sensores IoT —cámaras visión térmica, detectores de gas, termómetros— combinados con IA para detección de objetos están teniendo mayor impacto en entornos industriales peligrosos o remotos. "Pueden entrar donde los humanos no pueden ir seguros", dijo Matuszewski. "En industria, esto significa inspeccionar sitios de petróleo y gas o monitorizar turbinas eólicas con drones y modelos de IA".

Por ejemplo, los data scientists de Valorem Reply colaboraron con E.ON, una de las mayores empresas energéticas de Alemania, para entrenar modelos de machine learning que mejoran monitorización de turbinas eólicas y reducen tiempo de inactividad.

Moviendo a decisiones de datos inteligentes con robótica

Valorem Reply está expandiéndose más allá de captura de datos hacia comando y control de robots. Justin Jackson, presidente de Valorem Reply, explicó cómo la empresa trabaja con clientes automotrices para fusionar datos de sensores IoT con modelos de IA de mantenimiento predictivo. Esta integración convierte datos crudos en insights accionables que impulsan decisiones de negocio más inteligentes en la planta.

Valorem también es early adopter del sistema robótico SPOT de Boston Dynamics. SPOT se despliega en varios entornos de clientes, incluyendo ECE, que gestiona más de 200 centros comerciales con unas 20,000 tiendas en Europa. El robot realiza:

• Mantenimiento predictivo y detección de daños en aparcamientos.
• Monitorización de fugas de agua, incendios y brechas de seguridad.
• Creación de gemelos digitales escaneando el edificio completo semanalmente para actualizar el modelo 3D del gestor de instalaciones.

Antes de SPOT, tales estudios exhaustivos eran anuales, lentos y costosos. Hoy, fotogrametría y LiDAR permiten modelado 3D rápido, agilizando creación de gemelos digitales.

Gemelos digitales: De teoría a práctica

Los gemelos digitales replican un objeto físico en espacio virtual, permitiendo overlay de datos de sensores en tiempo real. "Vimos temprano que visualizar datos de sensores en una réplica 3D era mucho más convincente que simples medidores", notó Jackson. El reto ha sido el tiempo requerido para construir modelos 3D precisos. Aprovechando LiDAR y fotogrametría, Valorem puede generar gemelos precisos post-construcción, eliminando necesidad de actualizaciones CAD manuales.

Con SPOT y soluciones de drones, la empresa visualiza adopción acelerada de gemelos digitales across industrias, permitiendo mantenimiento proactivo y optimización operativa.

Telepresencia y teleoperación con realidad mixta

Matuszewski demostró cómo robots móviles pueden controlarse vía Microsoft HoloLens u otros dispositivos AR/VR. "HoloLens te permite dirigir el robot, interactuar con etiquetas onboard y realizar teleoperación remota", dijo.

Valorem ha desarrollado una solución que empareja HoloLens con flujos de trabajo de mantenimiento. Técnicos pueden recibir instrucciones manos-libres, paso a paso, para tareas complejas como servicio de unidad de control de bomba, e incluso realizar sesiones de entrenamiento virtual.